توسعه یک ترانسفورماتور جریان کم فشار یکپارچه بیرون از ساختمان

در ساخت شبکه برق، اتلاف خطی نشان‌دهنده برنامه‌ریزی، طراحی و مدیریت عملیات است. آنها برای ارزیابی سیستم‌های توزیع برق کلیدی هستند. برای مدیریت دقیق اتلاف خطی در مناطق تبدیل‌دهنده ولتاژ پایین، شمارش دقیق اتلاف خطی بسیار حیاتی است. بنابراین، تثبیت داده‌های اساسی، تضمین صحت داده‌ها و جمع‌آوری صحیح داده‌های اولیه برای تحلیل مهم است. ما باید عوامل تأثیرگذار بر دقت جمع‌آوری را بهینه کنیم، اقدامات پیشگیرانه انجام دهیم و مدیریت دقیق اتلاف خطی را افزایش دهیم.

1 وضعیت فعلی جمع‌آوری دقیق اتلاف خطی در مناطق تبدیل‌دهنده ولتاژ پایین

از سال ۲۰۱۳، یک شرکت برق شهری پیشرفت کار خود را در زمینه جمع‌آوری دقیق اتلاف خطی با پوشش کامل آغاز کرد. پس از بیش از ۶ سال، تبدیل‌دهنده‌های جریان برای جمع‌آوری برق که توسط طبیعت آسیب دیده‌اند، محافظ‌های محافظ آن‌ها جدا می‌شوند. در معرض محیط قرار گرفته و تحت تأثیر نور خورشید ترک می‌خورند و خطر بیشتری را به وجود می‌آورند.

برخی از تبدیل‌دهنده‌های جریان برای جمع‌آوری دقیق اتلاف خطی در مناطق ولتاژ پایین روی کابل‌های معلق نصب شده‌اند. بادهای قوی باعث نوسان آن‌ها می‌شوند و داده‌های پس‌زمینه نشان می‌دهد که داده‌های کلی اندازه‌گیری میزان برق تحت تأثیر باد قرار دارد. بنابراین، بهبود و به‌روزرسانی این تبدیل‌دهنده‌ها برای حذف خطرات و بهبود مدیریت لازم است.

در حال حاضر، محافظ‌های کauta برای محافظت از تبدیل‌دهنده‌های جریان در مناطق ولتاژ پایین محلی از مواد ضد UV و باران استفاده می‌شود. اما روش‌های مختلف ثابت‌سازی محافظ‌ها باعث می‌شود که بعضی از آن‌ها با گذر زمان جدا شوند. همچنین، تبدیل‌دهنده‌هایی که زیر جعبه‌های فیوز روی پشتیبان‌های جداگانه نصب شده‌اند، اگرچه مقاوم در برابر باد هستند، اما از پایین آب می‌گیرند و هسته‌های آن‌ها را زنگ‌زده می‌کنند و دقت آن‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

2 ایده‌های توسعه دستگاه‌های جمع‌آوری برق

تحقیقات و توسعه از تجهیزات و قطعات بالغ و قابل اعتماد استفاده می‌کند و از راه‌حل‌های اثبات‌شده بهره می‌برد. مباحث اصلی:

2.1 طراحی تبدیل‌دهنده جریان تخصصی

طراحی یک تبدیل‌دهنده برای استفاده خارج از ساختمان، نصب روی خط (ساختار باز) و نگهداری کابل. بخش‌های جداگانه آن به عرض ستون خط ثابت می‌شوند و پارامترهای الکتریکی شرکت برق محلی را برای به‌روزرسانی جعبه‌های جمع‌آوری برق تبدیل‌دهنده توزیع رعایت می‌کند.

2.2 تحقیق درباره دستگاه گرفتن برق با سوراخ‌کاری

توسعه یک دستگاه برای گرفتن برق از کابل اصلی تبدیل‌دهنده برای اندازه‌گیری و کنترل. این دستگاه با تبدیل‌دهنده یکپارچه شده است. عایق بین نقطه سوراخ‌کاری و پیچش ثانویه تبدیل‌دهنده باید ۱.۲ برابر عایق تبدیل‌دهنده‌های ولتاژ پایین عمومی (مقاومت یک دقیقه‌ای در برابر ولتاژ تردیدی) باشد. عایق بین نقطه سوراخ‌کاری و پشتیبان تبدیل‌دهنده نیز باید به این استاندارد پاسخ دهد.

ولتاژ از نیدل سوراخ‌کاری از طریق یک کلید (یکپارچه با تبدیل‌دهنده) قبل از خروج منتقل می‌شود.

2.3 طراحی سازگاری محیطی

دستگاه باید مقاوم در برابر آب، رطوبت و UV باشد، قادر به کار بلندمدت در دمای -۲۵ درجه تا ۷۰ درجه سانتیگراد، تحمل طوفان‌های سطح ۱۲ و زلزله‌های سطح ۸ و دارای حفاظت IP67 باشد.

نمونه آزمون‌های مورد نیاز

نمونه‌ها می‌بایست از طریق آزمون‌های زیر بگذرند:

• آزمون‌های تبدیل‌دهنده جریان: دقت، ضریب امنیت دستگاه، تحمل ولتاژ، باران و آزمون‌های مقاومت مکانیکی.

• آزمون‌های واحد سوراخ‌کاری: هدایت، ضربه، مقاومت عایق، مقاومت مستقیم، افزایش دما و آزمون‌های تنش کابل.

• آزمون‌های دستگاه کلی: ضربه مکانیکی، مقاومت حرارتی پوشش عایق و آزمون‌های سطح حفاظت.

3 توسعه دستگاه‌های یکپارچه ولتاژ پایین خارج از ساختمان
3.1 طراحی تبدیل‌دهنده جریان ولتاژ پایین یکپارچه خارج از ساختمان

به عنوان هسته دستگاه جمع‌آوری، تبدیل‌دهنده طراحی دایره‌ای سنتی را رها می‌کند. با استفاده از بدنه مربعی (مناسب برای عرض ستون‌های بتنی)، از طریق پیچ‌ها ثابت می‌شود و تأثیرات دقت ناشی از باد و لرزش را کاهش می‌دهد. سیم‌های ثانویه از نوع RV با مقطع ۲.۵ میلی‌متر مربع استفاده می‌کنند؛ ساختار باز اجازه نصب روی خط را می‌دهد.

هسته از ورق‌های فولادی سیلیکونی ZW80 با ضخامت ۰.۲۳ میلی‌متر شرکت Nippon Steel (قابل تفکیک، نفوذپذیری اولیه بالا، اتلاف کم) استفاده می‌کند و دقت کلاس ۰.۵S را دارد. بدنه از پلی‌کربنات و داخل آن با رزین اپوکسی ریخته شده تا پایداری و عایق بندی را فراهم کند.

3.2 طراحی واحد گرفتن برق با سوراخ‌کاری

نیدل سوراخ‌کاری و کلید در پایین تبدیل‌دهنده قرار دارند. نیدل عمود بر سوراخ داخلی (به سمت مرکز آن) است و قابل تنظیم (ضربه ≥ نصف قطر سوراخ داخلی، با پیچ، گشتاور ≥ ۱ نیوتن·متر). به کلید تبدیل‌دهنده متصل می‌شود و از طریق سیم RV با مقطع ۱.۵ میلی‌متر مربع خارج می‌شود. کلید در داخل ریخته شده و دسته آن با سیلیکون بسته شده تا تناسب محکمی داشته باشد.

3.3 طراحی مقاوم در برابر آب، رطوبت و UV

بدنه تبدیل‌دهنده با رزین اپوکسی ریخته شده تا عایق‌بندی و بسته‌بندی کامل داشته باشد. لبه‌های جداشده با عایق سیلیکونی که در شیارهایی قرار داده شده‌اند از ورود آب و رطوبت جلوگیری می‌کنند.

کلید در داخل ریخته شده است؛ دسته متحرک و ریشه‌های خروجی با سیلیکون بسته شده یا یکپارچه ریخته شده‌اند و هیچ نقطه زنده‌ای در معرض نیست.

استفاده از پلی‌کربنات و کاوچوی سیلیکون (اثبات شده مقاوم در برابر UV، کند در پیری، عمر مفید بیش از ۳۰ سال).

4 نتیجه‌گیری

تبدیل‌دهنده جریان ولتاژ پایین یکپارچه خارج از ساختمان با ساختار باز و جداشدنی، نصب و کار روی خط را آسان می‌کند. بخش‌های جداشده آن به عرض ستون ثابت می‌شوند و کابل‌ها را با مقاومت کششی و برشی قوی نگه می‌دارند.

این دستگاه سیگنال‌های جریان/ولتاژ (شامل توان) را برای جمع‌آوری در منطقه تبدیل‌دهنده روی ستون یکپارچه می‌کند. کلید روی خط ولتاژ خروجی نیازهای شخصی را برآورده می‌کند.

نیدل سوراخ‌کاری قابل تنظیم برای کابل‌های با ضخامت و عایق متفاوت مناسب است. با عایق‌بندی و بسته‌بندی کامل (IP67)، قابلیت اطمینان را تضمین می‌کند.

در حال حاضر جداشده (حجم بزرگ)، بهینه‌سازی آینده به ساختار سه‌فازی برای تطبیق با سناریوهای بیشتر و بهبود مدیریت دقیق اتلاف خطی سیستم‌های توزیع برق.